소재는 흔히 산업계의 쌀로 비유된다. 소재 기술은 국가 산업 경쟁력의 주요 척도다. 선진 산업 강국은 예외 없이 앞선 소재 기술을 보유하고 있다.
재료연구소는 2012년부터 재료연구소 개발 `세계 1등 소재기술`을 엄선, 대외에 발표해 왔다. 소재와 소재 기술의 중요성을 알리고 관심을 확대하기 위해서다.
재료연 세계 1등 소재 기술은 반도체, 디스플레이, 이차전지 등 세계 1등 메이드 인 코리아 제품 개발의 토대이자 시장 신뢰도를 높여 주는 기반으로 작용하고 있다. 현재까지 5개를 선정했다. 오는 2020년까지 20개 세계 1등 소재 기술을 확보한다는 목표다.
세계가 주목하는 재료연 세계 1등 소재 기술의 특징과 산업계 적용 현황, 미래 경쟁력을 살펴본다.  <광폭 표면처리용 선형 이온빔 소스와 공정기술을 개발한 김도근 재료연 책임연구원.>`광폭 표면처리용 선형 이온빔 소스와 공정기술`은 강판이나 폴리머 등 유연 소재 표면의 불순물을 제거해 새로운 기능을 부여하는 표면 처리 원천 기술이다. 얼굴로 치면 화장을 잘 받도록 여드름 등 잡티를 제거하고 기능성 화장품을 발라 주는 것과 같다.
이 기술은 김도근 책임연구원(플라즈마코팅연구실장)이 2012년에 개발, 재료연의 첫 번째 세계 1등 소재 기술로 선정됐다.
고속형 선형 이온빔 소스는 초당 2m 이상으로 표면 불순물을 제거한다. 기존 대비 1.5배 이상 빠른 속도다. 표면 처리의 정확도를 알 수 있는 기판 처리 균일도는 테스트 결과 오차 범위 4% 이하로 매우 우수하게 나타났다.  <이온빔 처리 후 형성된 폴리머 표면 나노구조(왼쪽)와 이를 이용한 초발수 표면(오른쪽)> 특히 김 책임연구원은 선형 이온빔 소스의 자체 개발을 넘어 이온빔 소스를 이용한 공정과 양산, 응용 개발까지 전 주기 장치 기술을 확보했다. 다양한 소재에 적용하고, 기업 요구에도 바로 대응하기 위해서다.
적용 분야는 식품용 포장재, 광학 필름, 정보기술(IT) 기기용 금속 및 플라스틱 유연 소재, 플렉시블 디스플레이(OLED) 보호막 소재 증착, 유기발광다이오드(OLED)용 미세 패턴 마스크 유기물 세정 등 다양하다.
한 예로 폴리머 표면에 1keV급 이온빔을 조사하면 높은 종횡비의 나노 구조를 연속 생성할 수 있고, 이는 초발수 특성을 갖춘 폴리머 기판의 대량 생산을 가능하게 해 준다. 플렉시블 터치패널에 적용하면 수십만번의 굽힘에도 떨어지지 않는 배선을 형성할 수 있다.  <폴리머 기판에 산소 이온빔 처리 기술로 전극 소재를 코팅하면 수십만 번의 굽힘에도 떨어지지 않는 배선을 형성할 수 있다. 사진 이온빔 미적용 Cu 박막(왼쪽)과 처리 적용 후 Cu 박막.>재료연은 이 기술을 에이티와 일진머테리얼스에 이전했다. 해당 기업은 제품 생산에 활용하고 있다.
김 책임연구원은 “플렉시블 디스플레이 등 유연 소재 기반 산업은 세계 블루오션으로 급성장하고 있고, 관련 응용 기술 연구와 수요도 급격히 늘고 있는 추세”라면서 “광폭 이온빔 표면 처리 기술의 해외 의존도를 낮춰 국산화를 이끌고, 응용 산업 경쟁력 강화에도 기여할 것”이라고 말했다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.com 출처=http://www.etnews.com/20160831000221 |
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